Bioquímica Unidad 2 parte II

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Definicin:Molculas de bajo peso molecular, que se unen a la enzima de forma covalente (grupo prosttico) o inica y que son indispensables para su funcin de transferencia o de aceptacin de grupos

Clasificacin1. Segn su relacin con las Vitaminas Vitamnicas No Vitamnicas

2. Segn su Relacin con los Nucletidos Nucleotdicas No Nucleotdicas

3. Segn su Funcin Trasferencias de hidrgenos Trasferencias de grupos diferentes al hidrgeno

VitaminasCompuestos orgnicos relativamente sencillos que, a pesar de que slo se presentan en pequesimas cantidades (no son alimentos), son imprescindibles para la vida pero no pueden ser sintetizados por los animales. Algunas son precursores de coenzimas.

Clasificacin de las vitaminas Liposolubles:Solubles en solventes orgnicos, se acumulan en el tejido adiposo, produciendo intoxicacin. Vitaminas A, D, E y K.

Hidrosolubles:Solubles en agua, no se acumulan, se eliminan por la orina Vitamina C y las vitaminas del complejo B, B1 ,B2, B3, B5, B6, B8 y B12.

Vitaminas hidrosolublesLas vitaminas hidrosolubles son generalmente COENZIMAS o precursores de ellos. La carencia de una vitamina se traduce en el frenado o paralizacin de la reaccin en la que est implicada, con las consecuencias biolgicas previsibles.

Coenzimas relacionadas con las vitaminasCoenzima Pirofosfato de tiamina FAD y FMN NAD+ y NADP+ Coenzima A (Ac pantotnico) Fosfato de Piridoxal cido Tetrahidroflico Metilcobalamina Biotina cido ascrbico Vitamina B1 B2 B3 B5 B6 B9 B12 B8 (H) C

Coenzimas no relacionadas con las vitaminasCoenzima Q Tetrahidrobiopterina cido Lipoico Nucletidos Adenosilmetionina Citocromos

Coenzimas relacionadas con los NucletidosFAD y FMN NAD+ y NADP+ Coenzima A Metilcobalamina Nucletidos de Adenina : ATP, ADP, AMPc, Adenosilmetionina Nucletidos de Guanina : GTP, GDP, GMPc Nucletidos de Uracilo : UTP, UDP Nucletidos de Timina : TTP, TDP Nucletidos de Citosina : CTP, CDP

Coenzimas no relacionadas con los NucletidosPirofosfato de tiamina Fosfato de piridoxal Biotina cido flico cido ascrbico Coenzima Q cido lipoico Tetrahidrobiopterina Citocromos

Coenzimas que trasfieren hidrgenosFAD y FMN NAD+ y NADP+ cido ascrbico Coenzima Q Tetrahidrobiopterina cido lipoico Citocromos

Coenzimas que trasfieren grupos diferentes al hidrgenoGrupoAldehdo Acilo De un carbono Metilo Fosfato Amino Carboxilo

CoenzimaPirofosfato de Tiamina Coenzima A, cido lipoico cido flico Metilcobalamina, Adenosilmetionina ATP, ADP, GTP, GDP, UTP, UDP, CTP, CDP, TTP, TDP Fosfato de piridoxal Biocitina, Fosfato de piridoxal

FLAVIN MONONUCLETIDO (FMN)Precursor vitamnico: Riboflavina (B2) Fuentes: vsceras, carne, leche, huevos, levaduras, verduras Isoaloxacina + Ribitol + fosfato

Composicin:

Sitio activo: N1 y N5 de Isoaloxacina Funcin: Ejemplos:1) Cadena respiratoria: NADH-Dhasa 2) L-aminocido oxidasa Reacciones de oxidorreduccin FMN + SH2 FMNH2 + S

Enfermedad carencial:apetito, crecimiento, queilosis, dermatitis seborreica, conjuntivitis, ataxia, diarrea.

FLAVIN MONONUCLETIDO (FMN)Anillo de isoaloxacina

Riboflavina Ribitol

Fosfato

FLAVIN ADENINA DINONUCLETIDO (FAD)Precursor vitamnico: Riboflavina (B2) Fuentes: vsceras, carne, leche, huevos, levaduras, verduras Composicin: Isoaloxacina + Ribitol + pirofosfato + ribosa + adenina Sitio activo: N1 y N5 de Isoaloxacina Funcin: Reacciones de oxidorreduccin FAD + SH2 Ejemplos: 1) Piruvato y cetoglutarato DHasa H2lipoamida + FAD 3) D-aminocido oxidasa Enfermedad carencial apetito, crecimiento, queilosis, dermatitis seborreica, conjuntivitis, ataxia, diarrea lipoamida + FADH2 2) Cadena respiratoria: Succinato-Dhasa (energa) FADH2 + S

FLAVINA ADENINA DINONUCLETIDO (FAD)

Riboflavina

FMN

AMP

Ataxia:

Dermatitis

B2

NICOTINAMIDA ADENINA DINUCLETIDO (NAD+)Precursor vitamnico: Niacina (B3) (PP) Fuentes: vsceras, carne, levaduras, verduras, cereales Composicin: Nicotinamida + ribosa + pirofosfato + ribosa + adenina Sitio activo: C4 de nicotinamida Funcin: NAD+ + SH2 FADH2 + NAD+ 3) Malato DHasa Enfermedad carencial: apetito, crecimiento, lengua negra (perro), perosis (aves), ataxia, pelagra (dermatitis, diarrea, demencia). NADH + H+ + S FAD + NADH + H+

Ejemplos: 1) Piruvato y cetoglutarato DHasa 2) Oxidacin de los cidos grasos

NICOTINAMIDA ADENINA DINUCLETIDO (NAD+)Nicotinamida

DRibosa Pirofosfato

Adenina DRibosa

NICOTINAMIDA ADENINA DINUCLETIDO FOSFATO (NADP+)Precursor vitamnico: Niacina (B3) (PP) Fuentes: vsceras, carne, levaduras, verduras, cereales Composicin: Nicotinamida + ribosa + pirofosfato + adenina + ribosa- 2P Sitio activo: C4 de nicotinamida Funcin: NADPH + H+ + S NADP+ + SH2

Ejemplos: 1) Sntesis de los cidos grasos 2) Sntesis de colesterol 3) Va de las pentosas fosfato Enfermedad carencial: apetito, crecimiento, lengua negra (perro), ataxia, pelagra (dermatitis, diarrea, demencia)

NICOTINAMIDA ADENINA DINUCLETIDO FOSFATO (NADP+)Nicotinamida

Pirofosfato

DRibosa Adenina

DRibosa Fosfato

Disminucin del crecimiento

Pelagra

DESCAMACIN, DERMATITIS

Descamacin, formacin de tejido cicatricial

Descamacin,dermatitis (orejas, cuello y dorso)

DEFICIENCIA DE VITAMINA B3

CIDO ASCRBICOPrecursor vitamnico: Vitamina C Fuentes: frutas (ctricos), hortalizas Composicin: cido ascrbico Sitio activo: C2 y C3 Funcin: c. ascrbico + S c. deshidroascrbico + SH2 Ejemplos: 1) Sntesis de colgeno (hidroxilacin de prolina) 2) Sntesis de adrenalina 3) Catabolismo de la tirosina 4) Sntesis de cidos biliares 5) Antioxidante 6) absorcin del hierro Enfermedad carencial: Escorbuto

CIDO ASCRBICO

DEFICIENCIA DE VITAMINA C

UBIQUINONA (Coenzima Q)Composicin: anillo de benzoquinona + radical isoprenoide Sitio activo: C1 y C4 (carbonilo) Funcin: Ubiquinona + H Ejemplos: semiquinona + H+ ubiquinol

Cadena respiratoria 1) NADH DHasa 2) Succinato Dhasa 3) Citocromo c reductasa

UBIQUINONA (Coenzima Q)

Transportador electrnico mitocondrial

TETRAHIDROBIOPTERINAComposicin: anillo de pteridina Sitio activo: N3 y N5

Funcin: H4 biopterina + S

H2 biopterina + SH2

Ejemplo: Sntesis de tirosina (fenilalanina hidroxilasa): Fenilalanina + H4biopterina Tirosina + H2biopterina

TETRAHIDROBIOPTERINA

CIDO DIHIDROLIPOICOComposicin: cido 6,8 tio-octanoico Sitio activo: S de los C6 y C8

Funcin: Transferencia de hidrgeno Ejemplos: Complejo de la Piruvato y de la cetoglutarato Dhasa: c. dihidrolipoico + FAD c. Lipoico + FADH2

Enzima: dihidrolipoil deshidrogenasa

CIDO DIHIDROLIPOICO

CH2 H2C S S CH CH2 CH2 CH2 CH2 C

O OH

CITOCROMOSComposicin: Anillo tetrapirrlico + Fe (HEM) Sitio activo: Funcin: Ejemplos: Hierro del HEM

Transferencia de electrones Cadena respiratoria: CoQ +2 cit b (Fe+2)2 cit b(Fe+3) + 2 cit c1(Fe+2) 2 cit c1(Fe+3) + 2 cit c(Fe+2) 2 cit c(Fe+3) + 2 cit aa3(Fe+2) 2 cit aa3(Fe+3) + H2O

CoQH2 +2 cit b (Fe+3)2 cit b(Fe+2) + 2 cit c1(Fe+3) 2 cit c1(Fe+2) + 2 cit c(Fe+3) 2 cit c(Fe+2) + 2 cit aa3(Fe+3) 2 cit aa3(Fe+2) + O2

Enzima citocromo c reductasa

Enzima: citocromo c oxidasa

CITOCROMOS

COENZIMAS DE OXIDO-REDUCCINCoenzima Vit. Fuente Sitio activoN1 y N5 de la Isoaloxacina

EjemplosCadena respiratoria: deshidrogenacin del NADH desaminacin de los L-aminocidos Cadena respiratoria: deshidrogenacin del succinato, desaminacin de los D-aminocidos Descarboxilacin oxidativa del piruvato y del cetoglutarato Oxidacin de los cidos grasos Sntesis c. Grasos, sntesis de colesterol, Va Pentosas fosfato Sntesis del colgeno, de la adrenalina, de los cidos biliares

Enfermedad carencialQueilosis, dermatitis, ataxia Queilosis, dermatitis, ataxia

FMN FAD NAD

B2 B2

Visceras, levadura

Visceras, levadura Visceras, carne, levaduras, cereales Visceras, carne, levaduras, cereal Ctricos, hortalizas

N1 y N5 de la Isoaloxacina

B3

C4 de la nicotinamida

Pelagra Lengua negra

NADP Ascorbato

B3 C

C4 de la nicotinamida C 2 y C3

Pelagra Lengua negra

Escorbuto

COENZIMAS DE OXIDO-REDUCCINCoenzima Vit. Fuente Sitio activoS de C6 y C8

EjemplosDescarboxilacin oxidativa del piruvato y cetoglutarato Cadena respiratoria: oxidacin del FMN y del FAD, reduccin del cit b Sntesis de tirosina Cadena respiratoria: coenzima de la cit.c reductasa y cit.c oxidasa

Enfermedad carencial

cido Dihidrolipoico CoQ H4biopterina Citocromos

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Carbonilo C 1 y C4 N3 y N5 de la pteridina Hierro del HEM

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PIROFOSFATO DE TIAMINAPrecursor vitamnico: Tiamina (B1) Fuentes: germen de trigo, levadura, verduras, vsceras, huevos, leche. Composicin: pirimidina + puente metilnico + tiazol + pirofosfato Sitio activo: C2 del anillo de tiazol Funcin: Transferencia de grupos aldehdo Ejemplos: 1) Descarboxilacin del Piruvato y del cetoglutarato. 2) Va pentosas fosfato (transcetolasas) Enfermedad carencial: beriberi (humano), polineuritis en aves, enfermedad de Chastek (tiaminasa: pescado crudo)(sistema nervioso y cardiovascular).

PIROFOSFATO DE TIAMINA

Anillo de tiazol

Tiamina

Pirofosfato

Deficiencia de Tiamina

Debilidad general, cianosis y parlisis

Deficiencia de Tiamina

PARLISIS

CIDO DIHIDROLIPOICOComposicin: cido 6,8 tio-octanoico Sitio activo: S del C8

Funcin: Transferencia de grupos acilos Ejemplos: Complejo de la Piruvato y de la cetoglutarato Dhasa: c. dihidrolipoico + CH3-CO~E c. S-acetil-Lipoico + E

Enzima: dihidrolipoil transacetilasa

CIDO DIHIDROLIPOICO

CH2 H2C S S CH CH2 CH2 CH2 CH2 C

O OH

COENZIMAFuentes: vsceras, carne, huevos, cereales, leguminosas

Aleche, levaduras,

Precursor vitamnico: cido pantotnico (B5)

Composicin: to etilamina + -alanina + c. Pantoico + ADP (3P) Sitio activo: SH de la to etilamina Funcin: Transferir grupos acilo Ejemplos:1) Descarboxilacin del Piruvato y del cetoglutarato. 2) Metabolismo de los cidos grasos. Enfermedad carencial: Sndrome del pie ardiente, lesiones cutneas (aves), parestesia (adormecimiento de manos y pies), paso de parada (cerdos)

COENZIMA4-FosfopantetenaGrupo reactivo HS

AADP con un fosfato 3

2-mercaptoetilamina

cido pantotnico

Deficiencia de cido pantotnico (B5)

Alteraciones inflamatorias en las comisuras del pico y de los prpados

Deficiencia de cido pantotnico (B5)

Alteraciones inflamatorias en los dedos

Deficiencia de cido pantotnico (B5)

Paso de parada

Deficiencia de cido pantotnico (B5)

Degeneracin neuromuscular

FOSFATO DE PIRIDOXALPrecursor vitamnico: Piridoxina (B6) Fuentes: vsceras, carne, huevos, leche, levaduras, cereales,aguacate, pltano

Composicin: piridoxina (piridoxal o piridoxamina) + fosfato Sitio activo: grupo formaldehdo en el C4 Funcin: Ejemplos:Metabolismo de aminocidos: Transferir grupos amino o carboxilo 1) Transaminacin 2) Descarboxilacin. 3) Treonina glicina 4) Glutamato GABA (Glutamato Descarboxilasa) 5) Triptfano cido nicotnico

Enfermedad carencial:

Rara: alcohlicos, lactantes de madres que consumen anticonceptivos, isoniacida (antituberculoso). Prdida de peso, dermatitis, diarrea, ataxia, convulsiones (GABA)

FOSFATO DE PIRIDOXAL

Fosfato de piridoxal

Fosfato de piridoxamina

Deficiencia de piridoxina (B6)

Disminucin del crecimiento, dermatitis

Deficiencia de piridoxina (B6)

Ataque epilptico

Deficiencia de piridoxina (B6)

Edema inflamatorio de los prpados

Deficiencia de piridoxina (B6)

Plumaje erizado y escaso, debilidad y trastornos del movimiento

CARBOXIBIOTINAPrecursor vitamnico: Biotina (B8) (H) Fuentes: yema de huevo, vsceras, leche, carne, levaduras, cereales, verduras Composicin: anillo de tiofeno fundido con anillo de imidazol Sitio activo: N1 del anillo imidazol Funcin: Transferir CO2 1) Piruvato carboxilasa. 2) Acetil CoA carboxilasa Enfermedad carencial: consumo de clara de huevo cruda (avidina) o terapia con antibiticos. Perosis (aves), inmunodeficiencia, dermatitis, despigmentacin

Ejemplos: Reacciones de carboxilacin

CARBOXIBIOTINA

O O OCN NH

H2C S

CH CH2 CH2 CH2 CH2 COO Valerato

Deficiencia de biotina en pollos

PEROSIS (discondroplasia tibial)

Deficiencia de biotina en pavos

PEROSIS

Deficiencia de biotina en pollos

Lesiones severas de las patas

Deficiencia de biotina en nutria neonata

Dieta con clara de huevo crudo (avidina)

Dieta con clara de huevo cocida

Piernas deformes, pelo gris

Deficiencia de biotina en caballoParedes del casco dbiles, erosionadas

Post-suplementacin con biotina: engrosamiento y endurecimiento de las paredes

Deficiencia de biotina en rataDieta con clara de huevo cruda Dermatitis y alopecia generalizada

Despus de 3 meses de tratamiento

TETRAHIDROFOLATOPrecursor vitamnico: cido flico (pteroilglutamato) (B9) Fuentes: vsceras, leche, carne, levaduras, cereales, verduras (hojas)

Composicin: pteridina + paraminobenzoato + glutamato (n) Sitio activo: N5, N10 de la pteridina Funcin: Transferir grupos de 1 C (metabolismo de aa, purinas y cidos nucleicos (divisin celular) 2) UDP TDP (timidilato sintetasa) 3) Sntesis de purinas Enfermedad carencial: anemia megaloblstica (macroctica), espina bfida, dermatitis, parlisis, debilidad, irritabilidad.

Ejemplos: 1) Propionil CoA metilmalonil CoA

Tetrahidrofolato (H4 folato)

- aminobenzoato

6-metil-pteridina

Glutamato

Deficiencia de folato en pavos

Debilidad generalizada

Deficiencia de folato en pollos

Debilidad de las patas, cada del ala, parlisis cervical

Deficiencia de folato en gallinas

Disminucin del crecimiento, despigmentacin

METILCOBALAMINAPrecursor vitamnico: Cobalamina (B12) Fuentes: vsceras, huevos, microorganismos intestinales Composicin: Sitio activo: Nucletido + anillo de corrina (cobalto) + RR= desoxiadenosina, metilo, OH, CN.

desoxiadenosina, metilo

Funcin: Transferir CH3 (metabolismo de aa, purinas y cidos nucleicos (divisin celular) Ejemplos: Transferencia de grupos metilo1) Metilmalonil CoA succinil CoA (Metilmalonil CoA mutasa) 2) Homocistena metionina (Metionina sintasa) 3) Metil-H4folato Folato (sntesis del ADN)

Enfermedad carencial: Ausencia del factor intrnseco de Castle (gastrectoma), Anemia perniciosa (megaloblstica), insomnio, Demencia crnica irreversible

COBALAMINA (B12)

CN R OH CH3

B12a (cianocobalamina) B12b (hidroxicobalamina) B12c (metilcobalamina)

NUCLETIDOS y NUCLESIDOS DE ADENINAAdenosn Trifosfato (ATP): Moneda energtica del metabolismo, regulador alostrico. Adenosn difosfato (ADP): Regulador alostrico (cadena respiratoria). Adenosn monofosfato (AMP): Precursor del ADN y ARN. Adenosn Monofosfato cclico (AMPc): Segundo mensajero (del glucagn), activa fosforilasas. Adenosilmetionina: Donador de grupos metilo a enzimas

NUCLETIDOS DE GUANINAGuanosn Trifosfato (GTP):Participan en reacciones de fosforilacin, activa a la adenilatociclasa, regulador alostrico, fuente de energa para la sntesis de protenas. Guanosn monofosfato (GMP): Precursor del ADN y ARN.

Guanosn monofosfato cclico (GMPc):Segundo mensajero con funcin contraria al AMPc en ciertos casos.

NUCLETIDOS DE HIPOXANTINA

Inosn monofosfato (IMP): Precursor de los nucletidos sintetizados de novo. pricos

Participan ocasionalmente en reacciones de fosforilacin.

NUCLETIDOS DE URACILOUridn trifosfato (UTP): Participa en reacciones de fosforilacin, coenzimas del metabolismo de los glcidos. Uridn monofosfato (UMP): Precursor del ARN.

NUCLETIDOS DE CITOSINACitidn trifosfato (CTP): Participa en reacciones de fosforilacin, coenzima del metabolismo de los lpidos. Citidn monofosfato (CMP): Precursor del ADN y ARN.

COENZIMAS QUE TRANSFIEREN GRUPOS DIFERENTES AL HIDRGENOCoenzima Vit. Fuente Yema de huevo Visceras, carne, levaduras, cereal Visceras, leche, verduras, cereales Visceras, huevos, sntesis bacteriana Transfiere grupos Sitio activo Ejemplos Enfermedad carencial

Carboxibiotina

B8

Carboxilo

N1 del imidazol

Carboxilacin del piruvato y acetil CoA

Perosis, Despigmentacin

H4folato

Bc

de 1C

N5 y N10 de la pteridina El R CH3

Interconversin glicinaserina Sntesis de d-TDP Metilmalomil CoA Succinil CoA Homocistena Metionina

Anemia megaloblstica Anemia perniciosa

Metil cobalamina

B12

Metilo

COENZIMAS QUE TRANSFIEREN GRUPOS DIFERENTES AL HIDRGENOCoenzima Vit. Fuente Vsceras, levadura, germen de trigo Transfiere grupos Sitio activo C2 del anillo de tiazol Ejemplos Descarboxilacin oxidativa del piruvato y del cetoglutarato Va de las pentosas fosfato Descarboxilacin oxidativa del piruvato y del cetoglutarato Activacin de los cidos grasos Transaminacin y Descarboxilacin de aminocidos Enfermedad carencial

PPT

B1

Aldehdo

Beriberi, polineuritis Pie ardiente, paso de parada Lesin cutnea Ataxia, dermatitis, diarrea

CoA

B5

Vsceras, levadura

SH de la Acilo tioetilamina Grupo formaldehdo en C4

Fosfato piridoxal

B6

Vsceras, carne, pltanos, aguacate

Amino o carboxilo

COENZIMAS QUE TRANSFIEREN GRUPOS DIFERENTES AL HIDRGENOCoenzima Vit Fuente Transfiere grupos Sitio activo Ejemplos Enfermedad carencial ------

Lipoico Adenosilmetionina ATP, GTP, UTP, CTP, TTP

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Acilo

S de C8 CH3 de la metionina Fosfato

Descarboxilacin oxidativa del piruvato y del cetoglutarato Sntesis de adrenalina Sntesis de fosfatidilcolina Fosforilacin de la glucosa Fosforilacin de las enzimas regulatorias

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Metilo

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Fosfato

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